[发明专利]低温甲醇洗脱除粗合成气、变换气中轻烃的方法

说明书

本发明公开了一种低温甲醇洗脱除粗合成气、变换气中轻烃的方法，包括预洗：进料气预冷后送入预洗塔底，所含轻烃被塔顶引入的不含硫富甲醇洗涤后形成预洗液自塔底排出，脱除轻烃的预洗气从塔顶排出；脱硫脱碳：预洗气送入CO₂吸收塔与不含硫富甲醇溶液逆向接触，得到合格净化气经复热后送至下游；萃取：得到的预洗液减压闪蒸分离轻组分，再经升压复热后送入萃取塔，用工艺水进行液液萃取，轻烃自塔顶排出、甲醇水溶液自塔釜排出；甲醇水分离：将得到的甲醇水溶液分离，气相甲醇在塔顶排出，工艺水循环使用。本发明可有效将粗合成气、变换气等中的轻烃脱除，与传统低温甲醇洗系统衔接，彻底解决轻烃回收和贫甲醇累计污染问题，使释放尾气达标。

技术领域

本发明涉及主要以煤为原料来制取化工产品和油品的技术领域，适用于煤化工中某些气化工艺（如鲁奇、KBR、HYGAS等）产生含轻烃的粗煤气的净化领域，以及以其它方式得到的工业粗合成气如焦炉气、FT合成循环尾气等的净化领域，使用低温甲醇洗工艺对进料气进行净化（脱硫、脱碳）的过程中脱除轻烃的方法。

背景技术

对于用富含轻烃的工业粗煤气制合成气的现有净化技术为：一般在CO₂吸收塔的下段（即脱硫段或脱碳段的下端）增设预洗段以分离进料气中的轻烃，预洗溶剂用的是脱碳、脱硫后的富甲醇溶液；预洗后含轻烃的富甲醇溶液经数次减压闪蒸后，在一台或两台卧式萃取槽内加入工艺水，实现甲醇与轻烃的萃取分离。萃取操作的压力接近常压，温度50~100℃（用盘管蒸汽加热）。萃取后的甲醇水溶液再经共沸蒸馏分离烃类和脱水回收甲醇返回系统。

现有的净化技术存在以下问题：

（1）现有预洗强度不够、效果不好，使过量的轻烃带入吸收塔的脱硫段、脱碳段，致使甲醇溶液系统受到污染，以致于产品气（包括净化气、CO₂气等）轻烃含量过高，尤其是使释放尾气中的非甲烷烃类严重超标；

（2）现有技术的萃取是在低压、中温下进行的，萃取过程中有溶解气体解析和部分较轻的烃类组分气化，在所谓液液萃取过程中有严重的气化现象存在，实际上将液液萃取过程变成了气/液/液三相分离，破坏了液液萃取的基本环境。因此一方面使轻烃（或油）相带甲醇/水过量、甲醇/水相带轻烃现象严重；另一方面由于操作压力低，得到的气相较难处理；

（3）现有技术对甲醇回收系统的设置复杂且不易操控，实际应用中也难以实现烃类物质的有效分离和回收。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低温甲醇洗脱除粗合成气、变换气中轻烃的方法，其可以有效地实现工业粗合成气、变换气在净化过程中与轻烃组分的分离，实现与传统低温甲醇洗系统的技术衔接，确保用低温甲醇净化粗合成气、变换气得到的产品气满足后续工艺的要求，并使释放尾气达到排放标准。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种低温甲醇洗脱除粗合成气、变换气中轻烃的方法，其包括如下步骤：

（1）预洗：进料气即富含轻烃的变换气或粗合成气经预冷后送入预洗塔底部，所含轻烃被预洗塔顶引入的不含硫富甲醇溶液洗涤后形成预洗液自预洗塔底排出，脱除了轻烃的预洗气从预洗塔塔顶排出；

（2）脱硫脱碳：将步骤（1）的预洗气送入CO₂吸收塔与不含硫富甲醇溶液逆向接触预洗，得到的合格净化气经复热后送至下游生产单元；

（3）萃取：将步骤（1）得到的预洗液首先经减压闪蒸分离轻组分，再经泵送升压复热后送入立式萃取塔，在立式萃取塔中用低温工艺水进行连续液液萃取，预洗液中的轻烃自塔顶排出、甲醇水溶液自塔釜排出；

（4）甲醇水分离：将步骤（3）得到的甲醇水溶液进行甲醇/水的分离，气相甲醇在塔顶排出回收，工艺水循环回萃取塔使用。